CN112522826A - 一种改进型牵伸罗拉及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改进型牵伸罗拉及其制备工艺，其技术方案要点是：包括呈中空状的轴体，轴体两端均焊接有端头，轴体内周壁上沿圆周方向阵列设置有若干加强筋，端头包括底板，底板一端设置有接杆，另一端设置有呈圆台状的凸台，轴体两端均开设有用于底板卡入的嵌槽，嵌槽内底壁上开设有与凸台相契合的凹槽，凸台远离底板的一端面上设置有用于卡入轴体内部的凸块。本发明的有益性：通过在轴体内部设置加强筋，以及在制备牵伸轴时采用调质处理和电泳涂装工艺，大大提高了牵伸轴的强度、硬度和韧性，从而使得牵伸轴不易弯曲破损，不易出现故障，进而保证了纺丝的生产流程，提高了生产效率。

Description

一种改进型牵伸罗拉及其制备工艺
技术领域
本发明涉及纺机零部件，更具体地说，它涉及一种改进型牵伸罗拉及其制备工艺。
背景技术
在纺织设备上，罗拉是纺织机械中起喂给、牵伸、输出等作用的圆柱形回转零件，是英语词“roller”的音译，有辊和轴的含义。广泛用于牵伸、梳理、输送等机构。按所起的作用分为牵伸罗拉、喂给罗拉、紧压罗拉、工作罗拉等。
牵伸罗拉是纺纱机牵伸机构的主要零件，由上罗拉和下罗拉成对组成罗拉拑口，握持纱条进行牵伸。罗拉的质量影响输出纱条的均匀度。在不加说明时，通常提到的罗拉即指牵伸下罗拉，现有的牵伸下罗拉通常包括作为主体的牵伸轴，而牵伸轴通常包括呈空心状的轴体，轴体两端均设置有用以与传动机构连接的安装端头，安装端头通常与轴体焊接。
目前，随着近年来纺织业产能的不断提高，纺机的运行时间也随之增加，纺机的故障也因此随之增加，特别是其中高负荷运转的牵伸轴，其在运转时承受的载荷主要为牵伸轴套筒传递的纺丝张力、由张力不平衡所形成的扭矩、以及齿轮的啮合力，由于目前牵伸轴的强度不高、在轴体与安装端头装配时没有较好的保证两者的同轴度，以及在生产工艺上存在一定的缺陷，导致牵伸轴在运转时弯曲和断裂的现象时有发生，而且在牵伸轴故障时，检修的工作量较大，大大影响了纺丝的生产，造成较大的经济损失。
因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种不易弯曲断裂的改进型牵伸罗拉及其制备工艺。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种改进型牵伸罗拉，包括呈中空状的轴体，所述轴体两端均焊接有端头，所述轴体内周壁上沿圆周方向阵列设置有若干加强筋，所述端头包括底板，所述底板一端设置有接杆，另一端设置有呈圆台状的凸台，所述轴体两端均开设有用于底板卡入的嵌槽，所述嵌槽内底壁上开设有与凸台相契合的凹槽，所述凸台远离底板的一端面上设置有用于卡入轴体内部的凸块，所述凸块外周壁上沿圆周方向阵列开设有若干用于加强筋卡入的固定槽。
通过采用上述技术方案，通过在端头的底板一端设置呈圆台状的凸台，在安装端头时，将凸台对准轴体两端的凹槽并卡入，在凸台逐渐卡入凹槽的过程中，由于凹槽的直径逐渐缩小，凸块也会逐渐贴紧凹槽内壁并使得轴体的中轴线与凸台的中轴线对准，从而使得凸台能完整的卡入凹槽内，保证了端头与轴体的同轴度，并且随着凸台卡入凹槽内，凸块也会随之卡入轴体内部，底板卡入嵌槽中，加强筋也随之卡入固定槽内，通过加强筋对端头的限位，使得端头不易转动，连接更为稳定，便于对端头进行焊接，且通过轴体内周壁上沿长度方向设置加强筋，使得在轴体承受弯矩时，加强筋不易随之弯曲，从而大大提高了轴体的抗弯性能，进而提高了轴体的强度，延长了牵伸轴的使用寿命。
本发明进一步设置为：所述轴体的材料采用40CrMo。
通过采用上述技术方案，由于轴体由40CrMo材料制成，40CrMo材料具有强度、淬透性高，韧性好，淬火时变形小的特点，使得轴体具有良好的热处理性能，且强度韧性好，不易断裂，从而进一步延长了牵伸轴的使用寿命。
一种改进型牵伸罗拉的制备工艺，用以制备如权利要求1～2的改进型牵伸罗拉，包括如下步骤：
步骤一：原材准备，选取由40CrMo制成的钢板和圆柱状的钢柱，并在钢板表面等间距焊接若干加强筋，随后通过卷圆机快速卷圆成管状，经过缩口定径后对其对边进行焊接得到毛坯管；
步骤二：原材粗加工，将步骤一中得到的毛坯管表面上的焊缝进行打磨，并对其表面进行去毛刺处理；
步骤三：原材检测，将步骤二中的毛坯管一端密封，另一端连接水管进行水压实验，确认毛坯管内部是否有水泄漏；
步骤四：原材切割，将步骤三中无水泄漏的毛坯管按照对应所需尺寸进行切割，得到轴体；
步骤五：调质处理，将步骤四中得到的轴体投放入加热炉中，分别经过淬火和高温回火后冷却；
步骤六：校直处理，通过校直机将步骤五中的轴体进行校直处理；
步骤七：钢柱加工，将步骤一中的钢柱通过数控车床依次切削加工出接头、底板、凸台和凸块，随后通过铣床在凸块上加工出固定槽，从而得到成型端头；
步骤八：轴体加工，将步骤六中的轴体通过数控车床在其两端均切削加工出与底板匹配的嵌槽和与凸台匹配的凹槽；
步骤九：焊接成型，在步骤八中的轴体两端均安装上步骤七得到的端头，随后通过自动焊接机将两者焊接，得到成品牵伸轴；
步骤十：牵伸轴精加工，对步骤九得到的牵伸轴依次通过平头倒角机和外圆磨床进行倒角和磨外圆处理，随后对牵伸轴进行酸洗处理，去除牵伸轴表面氧化膜；
步骤十一：牵伸轴表面处理，采用电泳涂装工艺对步骤十中的牵伸轴进行表面处理；
步骤十二：检验、入库。
通过采用上述技术方案，
本发明进一步设置为：所述步骤五中的淬火温度为850℃，保温时间0.4h-0.6h，采用油冷的方式进行冷却，回火的温度为560℃，采用水冷的方式进行冷却，保温时间为2h-3h。
通过采用上述技术方案，通过在牵伸轴的制备流程中加入调质处理过程，使得轴体在淬火后，得到以细针状淬火马氏体为主的显微组织，随后通过高温回火，得到以均匀回火索氏体为主的显微组织，从而使得轴体的性能、材质得到很大程度的调整，提高其强度、塑性和韧性，大大提高轴体的综合机械性能，使得轴体更加不易断裂，通过在步骤十一的牵伸轴中采取电泳涂装工艺，使得牵伸轴表面能形成电泳漆膜，电泳漆膜具有涂层丰满、均匀、平整、光滑的优点，从而进一步提高了轴体的硬度、耐腐性和抗冲击性能，进而使得轴体更加不易断裂损坏，也不易在牵伸轴工作时的介质中受到腐蚀，进一步提高了牵伸轴的使用寿命。
本发明进一步设置为：所述步骤二中采用砂带去毛刺机对毛坯管进行处理，砂带转速为35m/min。
通过采用上述技术方案，由于步骤二中采用砂带去毛刺机对毛坯管进行处理，砂带去毛刺机中的砂带更换简便快速，便于能适应各种形状和毛坯管，且砂带敷在高速旋转的具有螺旋槽的橡胶带上，沟槽可防止砂带被污染，同时由于砂带的压力由压缩空气控制，保持恒压，当砂带损坏或发生其他故障时自动停车，提高了自动化性能，对毛坯管的打磨效果出色。
本发明进一步设置为：所述步骤十中酸洗的前处理依次为清洗、干燥、喷砂、除尘，酸洗的后处理依次为：钝化、水洗、脱脂、水洗、磷化、吹干。
本发明进一步设置为：所述步骤十一中的电泳涂装工艺为将牵伸轴浸入填充有电解液的容器内，并进行阳极电泳处理，最后将牵伸轴经清水冲洗、冷水冲洗、烘干后得到改进型牵伸罗拉成品。
综上所述，本发明具有以下有益效果：通过在轴体内部设置加强筋，以及在制备牵伸轴时采用调质处理和电泳涂装工艺，大大提高了牵伸轴的强度、硬度和韧性，从而使得牵伸轴不易弯曲破损，不易出现故障，进而保证了纺丝的生产流程，提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中A处的放大结构示意图。
附图标记：1、轴体；2、端头；3、加强筋；4、底板；5、接杆；6、凸台；7、嵌槽；8、凹槽；9、凸块；10、固定槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
请参阅图1至图2所示，一种改进型牵伸罗拉，包括呈中空状的轴体1，轴体1的材料采用40CrMo，轴体1两端均焊接有端头2，轴体1内周壁上沿圆周方向阵列设置有若干加强筋3，端头2包括底板4，底板4一端设置有接杆5，另一端设置有呈圆台状的凸台6，轴体1两端均开设有用于底板4卡入的嵌槽7，嵌槽7内底壁上开设有与凸台6相契合的凹槽8，凸台6远离底板4的一端面上设置有用于卡入轴体1内部的凸块9，凸块9外周壁上沿圆周方向阵列开设有若干用于加强筋3卡入的固定槽10。
通过在端头2的底板4一端设置呈圆台状的凸台6，在安装端头2时，将凸台6对准轴体1两端的凹槽8并卡入，在凸台6逐渐卡入凹槽8的过程中，由于凹槽8的直径逐渐缩小，凸块9也会逐渐贴紧凹槽8内壁并使得轴体1的中轴线与凸台6的中轴线对准，从而使得凸台6能完整的卡入凹槽8内，保证了端头2与轴体1的同轴度，并且随着凸台6卡入凹槽8内，凸块9也会随之卡入轴体1内部，底板4卡入嵌槽7中，加强筋3也随之卡入固定槽10内，通过加强筋3对端头2的限位，使得端头2不易转动，连接更为稳定，便于对端头2进行焊接，且通过轴体1内周壁上沿长度方向设置加强筋3，使得在轴体1承受弯矩时，加强筋3不易随之弯曲，从而大大提高了轴体1的抗弯性能，进而提高了轴体1的强度，延长了牵伸轴的使用寿命。
实施例二：
一种改进型牵伸罗拉的制备工艺，用以制备改进型牵伸罗拉，包括如下步骤：
步骤一：原材准备，选取由40CrMo制成的钢板和圆柱状的钢柱，并在钢板表面等间距焊接若干加强筋3，随后通过卷圆机快速卷圆成管状，经过缩口定径后对其对边进行焊接得到毛坯管；
步骤二：原材粗加工，将步骤一中得到的毛坯管表面上的焊缝进行打磨，并对其表面通过砂带去毛刺机对毛坯管进行去毛刺处理，砂带转速为35m/min；
步骤三：原材检测，将步骤二中的毛坯管一端密封，另一端连接水管进行水压实验，确认毛坯管内部是否有水泄漏；
步骤四：原材切割，将步骤三中无水泄漏的毛坯管按照对应所需尺寸进行切割，得到轴体1；
步骤五：调质处理，将步骤四中得到的轴体1投放入加热炉中，分别经过淬火和高温回火后冷却，其中淬火温度为850℃，保温时间0.4h-0.6h，采用油冷的方式进行冷却，回火的温度为560℃，采用水冷的方式进行冷却，保温时间为2h-3h；
步骤六：校直处理，通过校直机将步骤五中的轴体1进行校直处理；
步骤七：钢柱加工，将步骤一中的钢柱通过数控车床依次切削加工出接头、底板4、凸台6和凸块9，随后通过铣床在凸块9上加工出固定槽10，从而得到成型端头2；
步骤八：轴体1加工，将步骤六中的轴体1通过数控车床在其两端均切削加工出与底板4匹配的嵌槽7和与凸台6匹配的凹槽8；
步骤九：焊接成型，在步骤八中的轴体1两端均安装上步骤七得到的端头2，随后通过自动焊接机将两者焊接，得到成品牵伸轴；
步骤十：牵伸轴精加工，对步骤九得到的牵伸轴依次通过平头倒角机和外圆磨床进行倒角和磨外圆处理，随后将牵伸轴依次经过清洗、干燥、喷砂、除尘后对其进行酸洗处理，去除牵伸轴表面氧化膜，随后将牵伸轴依次进行钝化、水洗、脱脂、水洗、磷化、吹干处理；
步骤十一：牵伸轴表面处理，采用电泳涂装工艺对步骤十中的牵伸轴进行表面处理，其中，电泳涂装工艺为将牵伸轴浸入填充有电解液的容器内，并进行阳极电泳处理，最后将牵伸轴经清水冲洗、冷水冲洗、烘干后得到改进型牵伸罗拉成品；
步骤十二：检验、入库。
通过在牵伸轴的制备流程中加入调质处理过程，使得轴体1在淬火后，得到以细针状淬火马氏体为主的显微组织，随后通过高温回火，得到以均匀回火索氏体为主的显微组织，从而使得轴体1的性能、材质得到很大程度的调整，提高其强度、塑性和韧性，大大提高轴体1的综合机械性能，使得轴体1更加不易断裂，通过在步骤十一的牵伸轴中采取电泳涂装工艺，使得牵伸轴表面能形成电泳漆膜，电泳漆膜具有涂层丰满、均匀、平整、光滑的优点，从而进一步提高了轴体1的硬度、耐腐性和抗冲击性能，进而使得轴体1更加不易断裂损坏，也不易在牵伸轴工作时的介质中受到腐蚀，进一步提高了牵伸轴的使用寿命。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种改进型牵伸罗拉，包括呈中空状的轴体(1)，所述轴体(1)两端均焊接有端头(2)，其特征在于：所述轴体(1)内周壁上沿圆周方向阵列设置有若干加强筋(3)，所述端头(2)包括底板(4)，所述底板(4)一端设置有接杆(5)，另一端设置有呈圆台状的凸台(6)，所述轴体(1)两端均开设有用于底板(4)卡入的嵌槽(7)，所述嵌槽(7)内底壁上开设有与凸台(6)相契合的凹槽(8)，所述凸台(6)远离底板(4)的一端面上设置有用于卡入轴体(1)内部的凸块(9)，所述凸块(9)外周壁上沿圆周方向阵列开设有若干用于加强筋(3)卡入的固定槽(10)。
2.根据权利要求1所述的一种改进型牵伸罗拉，其特征在于：所述轴体(1)的材料采用40CrMo。
3.一种改进型牵伸罗拉的制备工艺，其特征在于：用以制备如权利要求1～2的改进型牵伸罗拉，包括如下步骤：
步骤一：原材准备，选取由40CrMo制成的钢板和圆柱状的钢柱，并在钢板表面等间距焊接若干加强筋(3)，随后通过卷圆机快速卷圆成管状，经过缩口定径后对其对边进行焊接得到毛坯管；
步骤二：原材粗加工，将步骤一中得到的毛坯管表面上的焊缝进行打磨，并对其表面进行去毛刺处理；
步骤三：原材检测，将步骤二中的毛坯管一端密封，另一端连接水管进行水压实验，确认毛坯管内部是否有水泄漏；
步骤四：原材切割，将步骤三中无水泄漏的毛坯管按照对应所需尺寸进行切割，得到轴体(1)；
步骤五：调质处理，将步骤四中得到的轴体(1)投放入加热炉中，分别经过淬火和高温回火后冷却；
步骤六：校直处理，通过校直机将步骤五中的轴体(1)进行校直处理；
步骤七：钢柱加工，将步骤一中的钢柱通过数控车床依次切削加工出接头、底板(4)、凸台(6)和凸块(9)，随后通过铣床在凸块(9)上加工出固定槽(10)，从而得到成型端头(2)；
步骤八：轴体(1)加工，将步骤六中的轴体(1)通过数控车床在其两端均切削加工出与底板(4)匹配的嵌槽(7)和与凸台(6)匹配的凹槽(8)；
步骤九：焊接成型，在步骤八中的轴体(1)两端均安装上步骤七得到的端头(2)，随后通过自动焊接机将两者焊接，得到成品牵伸轴；
步骤十：牵伸轴精加工，对步骤九得到的牵伸轴依次通过平头倒角机和外圆磨床进行倒角和磨外圆处理，随后对牵伸轴进行酸洗处理，去除牵伸轴表面氧化膜；
步骤十一：牵伸轴表面处理，采用电泳涂装工艺对步骤十中的牵伸轴进行表面处理；
步骤十二：检验、入库。
4.根据权利要求3所述的一种改进型牵伸罗拉的制备工艺，其特征在于：所述步骤五中的淬火温度为850℃，保温时间0.4h-0.6h，采用油冷的方式进行冷却，回火的温度为560℃，采用水冷的方式进行冷却，保温时间为2h-3h。
5.根据权利要求3所述的一种改进型牵伸罗拉的制备工艺，其特征在于：所述步骤二中采用砂带去毛刺机对毛坯管进行处理，砂带转速为35m/min。
6.根据权利要求3所述的一种改进型牵伸罗拉的制备工艺，其特征在于：所述步骤十中酸洗的前处理依次为清洗、干燥、喷砂、除尘，酸洗的后处理依次为：钝化、水洗、脱脂、水洗、磷化、吹干。
7.根据权利要求3所述的一种改进型牵伸罗拉的制备工艺，其特征在于：所述步骤十一中的电泳涂装工艺为将牵伸轴浸入填充有电解液的容器内，并进行阳极电泳处理，最后将牵伸轴经清水冲洗、冷水冲洗、烘干后得到改进型牵伸罗拉成品。
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